قبل مئات السنين اتفق المساحون على أن الشمال هو المعيار لقياس الاتجاهات في الطبيعة وعلى الخريطة.

أنواع اتجاه الشمال:

الشمال المغناطيسي (Magnetic Meridian):

إنه الاتجاه الذي تحدده إبرة مغناطيسية تتحرك بحرية كما أنها تكون متوازية تمامًا، ولا تخضع لأي تأثير مغناطيسي محلي، إذا تركت هذه الإبرة حرة الحركة فسوف تشير إلى اتجاه الشمال وهو ما يسمى الشمال المغناطيسي، وهذه ھي الفكرة التي بُنيت عليها أجهزة البوصلة المغناطيسية، والتي يمكن استخدامها في الطبيعة لتحديد اتجاه الشمال، لكن أهم المشاكل التي تواجه هذا النوع من الاتجاهات هي أنها غير ثابتة وغير متوازية عند مجموعة من النقاط، مما يعني أنها تتغير عند نفس النقطة من وقتٍ لآخر.

الشمال الجغرافي (Geographic or True Meridian):

هو الاتجاه أو الخط الذي يربط أي نقطة بالقطبين الجنوبي والشمالي للأرض، والاتجاه الشمالي الحقيقي هو اتجاه ثابت ولا يتغير، كما تحدده الملاحظات والقياسات الفلكية، وهو غير ثابت بشكل دائم، وهو المستخدم الرئيسي في عملية إنشاء الخرائط.

زاوية الاختلاف (Declination Angle):

يطلق اسم زاوية الاختلاف على الزاوية التي تأتي بين اتجاهي الشمال المغناطيسي والجغرافي عند نقطة معينة في زمن معين، إن كان الشمال المغناطيسي غرباً من الشمال الحقيقي، فستكون علامة زاوية الاختلاف موجبة، وإذا كان الشمال المغناطيسي غربًا من الشمال الحقيقي فإن علامة زاوية الاختلاف تكون سالبة.

حيث إن الانحراف الجغرافي = الانحراف المغناطيسي ± زاوية الاختلاف، حيث تكون الإشارة (+) إذا كانت زاوية الاختلاف شرقا، وتكون (-) إذا كانت زاوية الاختلاف غربا، وفي كثير من الأحيان يتم وضع زاوية الاختلاف على الخريطة لتحديد قيمتها واتجاهها؛ لأنه عند إنشاء الخريطة تتغير زاوية الاختلاف بثبات في عدة دورات على مدار السنوات أو الأيام.

الشمال المفروض أو الاختياري:

في حالة عدم معرفة المراقب في الطبيعة للاتجاه المغناطيسي والاتجاه التشغيلي للشمال، فسيتم فتح اتجاه الشمال لبدء عمل قياس السطح (غالبًا اتجاه أحد خطوط السطح) باعتباره مرجع الاتجاه المفروض على هذا العمل، ولاحقا قد یتمكن الراصد من معرفة العلاقة بین ھذا الشمال الاختیاري والشمال الحقیقي، ومن ثم یقوم بتصحیح قیاساته لینسبھا إلى اتجاه الشمال الحقیقي.

أنواع الانحرافات:

یطلق مصطلح “الزاویة” على الزاویة المقاسة بین خطین، بینما یطلق مصطلح “الانحراف Azimuth or Bearing “على الزاویة المقاسة بدءا من اتجاه الشمال إلى الخط المطلوب، فإذا كان الاتجاه المرجعي (لبدء القیاس) ھو الشمال المغناطیسي فسنحصل على الانحراف المغناطیسي، بینما إذا كان الاتجاه المرجعي (لبدء القیاس) ھو الشمال الجغرافي فسنحصل على
الانحراف الجغرافي أو الحقیقي.

يُطبق مصطلح “زاوية” على الزاوية التي تم قياسها بين خطين، بينما يُطبق مصطلح “الانحراف Azimuth or Bearing” على الزاوية التي قيست من الاتجاه الشمالي إلى الخط المطلوب، فإذا كان الاتجاه المرجعي (في بداية القياس) شمالًا مغناطيسيًا، فعندئذ يكون لدينا الانحراف المغناطيسي، بينما إذا كان الاتجاه المرجعي (في بداية القياس) شمالًا حقيقيًا فسنحصل على الانحراف الحقيقي أو الجغرافي.

الانحراف الدائري Azimuth:

وهي الزاوية المقاسة من اتجاه الشمال واتجاه عقارب الساعة وقيمتها بين صفر و360 درجة ستينيه.

الانحراف المختصر Bearing:

تقاس الزاوية في اتجاه الشمال أو الجنوب وبدوران في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة، وتتراوح قيمته بين صفر و90 درجة ستينية فقط، لذلك من الضروري ذكر ربع الدائرة التي يقع فيها الانحراف المختصر.

التحويل بین الانحراف الدائري و الانحراف المختصر:

اعتمادًا على الربع التي تكمن فيه الانحرافات المختصرة سنقوم باستخلاص أربع معادلات للتحويل بين الانحراف الدائري د والانحراف المختصر خ في الشكل التالي:

كما يوضح الجدول التالي بعض الأمثلة على التحويل بين نوعي الانحراف:

الانحراف الأمامي والانحراف الخلفي لأي خط:

یتكون أي خط من نقطتي البدایة والنھایة ولذلك فإنه سیكون له انحرافين: الانحراف الأمامي وھو الانحراف المقاس عند بدایة الخط، والانحراف الخلفي وھو الانحراف المقاس عند نھایة الخط.

والعلاقة بینھما ھي:

الانحراف الخلفي = الانحراف الأمامي ± ١٨ ْ، حیث تكون الإشارة (+) عندما یكون الانحراف المعلوم منھما أقل من ١٨٠ ْ، في حين يكون (-) عندما یكون الانحراف المعلوم منهما أكبر من 180 ْ.